为抵御量子计算对现有加密技术日益逼近的威胁，8月13日，美国国家标准与技术研究院（NIST）正式发布了全球首批后量子密码（PQC）标准，并呼吁机构组织立即开始使用，以更好地保护信息时代的数据安全。NIST预计，未来十年内可能出现破解当前加密方法的量子计算设备，对个人、组织乃至国家安全和隐私构成威胁。
8年布局，量子安全已刻不容缓！
NIST是美国在电子信息领域的重要技术标准机构。从2016年开始，NIST就启动了一项全球性的征集活动，寻找能够抵御量子计算机攻击的密码算法，以逐步取代经典RSA加密技术。2022年，NIST从全球25个国家提交的82种算法中筛选出了4种PQC算法，进入最终评估阶段。如今，其中三项经调整后正式发布，这也是全球首批后量子密码标准。
NIST表示，这三种新算法标准今年就将投入使用，以确保即使在量子计算机广泛出现的未来，个人、组织和整个国家的安全和隐私依然安全无虞。NIST援引专家观点称，由于量子计算发展迅速，预计未来十年内可能出现破解当前加密方法的设备。但当前，攻击者已经可以采用“先存储，后解密”的攻击方式，在成功侵入系统后，可能会预先存储那些最有价值的加密数据，等待着量子计算机技术成熟，届时这些数据将被轻易破解。因此，必须赶在量子计算机能够破坏现有加密体系之前，立即部署能够抵御量子计算威胁的量子安全技术。
此前7月，美国管理和预算办公室也向国会提交了一份报告，概述了将联邦信息系统迁移到PQC的战略关键。根据报告，到2035年，美国联邦机构将花费超过71亿美元向PQC过渡。
威胁之下，如何选择安全方案？
目前，国际公认的可抵御量子计算威胁、实现信息安全机制主要有两种：一是基于计算复杂度的PQC技术；二是基于量子物理原理的量子密钥分发技术（QKD），中国和欧盟、韩国、俄罗斯等国在QKD领域上有更多的尝试。
统计显示，欧盟所有27个成员国在2021年全部承诺与欧盟委员会、欧洲航天局合作建设EUROQCI——一个覆盖整个欧盟的安全量子通信基础设施。目前法国、西班牙、比利时等多国已启动建设。韩国于2020年宣布计划利用QKD技术保护长达2000公里的公共网络的主要区域，为48个政府机构的通信网络提供安全保障。此外，俄罗斯、英国、美国等也纷纷建设了不同规模的QKD网络，以保护敏感数据和关键基础设施。
得益于我国政府的超前谋划，在中电信量子、国盾量子等企业积极参与下，我国基于QKD技术已建成目前全球规模最大、用户最多、应用最全的合肥量子城域网，光纤全长1147公里，面向政务、金融、大数据和工业等领域，服务近500家单位。在量子通信骨干网络建设方面，地面光纤总里程已超12000公里，覆盖京津冀、长三角等17个省市约80个城市。与此同时，中国科大、中电信量子、国盾量子等单位也在探索融合PQC技术与QKD技术的新型量子安全解决方案。
德勤风险与财务咨询总经理 Colin Soutar表示，NIST发布的PQC系列标准是一个极其重要的里程碑，虽然数据当前不太容易受到量子计算机的威胁，但这项标准提供了更妥善的数据保护方案。美国电气电子工程师学会IEEE Spectrum则发文表示，PQC不一定能提供QKD所承诺的坚不可摧的“量子安全性”，目前不能判断QKD和PQC两种不同的“量子安全”技术谁是赢家，QKD和PQC的混合是量子安全网络最有可能的解决方案。
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